分享页面二维码:

植物细胞器RNA编辑复合体的秘密

2017-12-09 21:53:17| 查看: 495|

12月1日晚,华中农业大学第209JC学术沙龙在我校图书馆一楼会议室举行。本期学术沙龙的主讲嘉宾是武汉大学生科院博士、我校生科院博士后闫俊杰。


 文字记者:徐明睿 摄影记者:赵紫燕】121日晚,华中农业大学第209JC学术沙龙在我校图书馆一楼会议室举行。本期学术沙龙的主讲嘉宾是武汉大学生科院博士、我校生科院博士后闫俊杰。闫俊杰博士的博士后研究合作导师是殷平教授,主要运用结构生物学、生物化学、生物信息学等,研究植物细胞器RNA编辑发生的分子机制,现已发表5篇第一作者SCI研究论文。本期学术沙龙,闫俊杰博士在博士向大家分享了植物细胞器RNA编辑复合体的精彩故事。

       “既然咱们学术沙龙是个轻松自由开放的学术交流平台,那我就先跟大家介绍一下我与华农的不解之缘吧。” 原来,闫俊杰博士早在考研时就对华农充满了向往,“有一天我和舍友在华农狮山广场上玩,坐着长凳看樱花时,就觉得如果能考进华农一定是一件很不错的事情。”而在博士后求职期间,对PPR蛋白结构充满兴趣的闫俊杰得知从事PPR结构研究的殷平教授来到华农任职,紧紧抓住了这个机会,圆了自己的华农梦。 


    接下来,闫俊杰博士向大家介绍了自己的主要研究经过和成果。在科学界陆续发现了许多RNA编辑因子后,对于PLS类型的PPR蛋白的结构以及结合靶标RNA活性等问题,一直没有人给出明确的答案。于是闫俊杰博士着手在这些方面大展宏图。由于PLS蛋白性质不够好,无法体外表达,闫俊杰博士的研究在一开始就受到了阻碍;然而在殷平教授的启发下,他迅速改变策略,采用人工设计的方法,通过生物信息学手段分析,得到了一段保守的P-L-S三联体序列。人工设计的蛋白在自然界中是不存在的,但在闫俊杰博士手中,这是第一个在体外良好表达出来的、具有稳定性质的PLS-PPR蛋白。很快,(PLS) PPR蛋白第一次成功地解析出其结构,但令人沮丧的是,无论闫俊杰博士如何实验,(PLS) PPR就是没有结合靶标RNA结合活性。这是为什么呢?

受到同实验室另一个与MORF9蛋白有关的研究结果的启发,他试着进行了相似的实验。并得到了一个历史性的发现——MORF蛋白可以提高PLS蛋白的RNA结合活性。“事情搞大了。”闫俊杰博士笑着说,“这是世界上第一次在分子水平上揭示了它的分子功能。”接下来,闫俊杰博士又趁热打铁地得到了(PLS) PPR­-MORF9复合物的结构,并通过这个复合物结构提出了(PLS) PPR­中的L-type重复单元介导PLS-MORF相互作用的分子模型。经过进一步分析,他发现MORF9的结合驱使(PLS) PPR发生了构型转变,使得PPRRNA的结合更加紧密。这就合理解释了MORF可以提高PLS蛋白的RNA结合活性的结论。

文章投稿过程中,Nature Plants的审稿人高度评价了闫俊杰博士在论文中提到的理论,即MORF蛋白在植物RNA修饰中发挥作用的调控机制,同时也提出了一个合理的疑惑:这个研究用的是人工设计的(PLS) PPR­蛋白,那么如果采用自然的蛋白,研究结果还会如此吗? “这个问题要想解决,真是一次‘生死抉择’。”闫俊杰博士这样描述这个新的挑战。经过不断地更换实验条件、实验体系和补充实验,闫俊杰博士终于得到了令审稿人满意的结论,并成功将研究结果发表于Nature Plants杂志。

“我们得到了许多创新性的发现,”闫俊杰博士谦逊地说,“但是还有植物细胞器RNA编辑完整复合体及工作机理亟待解析,我们会在这些问题上更加努力。”